Mise en situation

La société CL CORPORATION, basée près de Rennes, conçoit, développe et produit des solutions technologiques innovantes dans les domaines de l'interactivité, de la muséographie et du divertissement.

L'équipe technique de CL CORPORATION s'est spécialisée dans la production de sièges dynamiques individuels (Figure 1). Ces sièges réalisent des mouvements de rotation et de translation, pouvant s'adapter à tous types de cahiers des charges (lieux, films, thèmes...) des parcs d'attractions.

Comme suite à une demande particulière du Centre Historique des Parachutistes, le bureau d'étude en mécanique et automatisme cherche à concevoir un simulateur (Figure 2) permettant de recréer les mouvements réalistes d'un avion DOUGLAS C-47. La simulation intitulée « D-DAY EXPERIENCE » reconstitue le transport pendant une durée de 5 min de 26 passagers dans les phases d'embarquement, de décollage, de vol et d'atterrissage forcé de l'avion.

L'objectif de l'étude, sera de vérifier, de valider et de dimensionner des solutions techniques, conformément aux extraits du cahier des charges

Pour toute la suite du sujet, on adoptera le système d'axes défini ci-dessous :

• Avion de transport militaire produit à 10 000 exemplaires à partir de novembre 1941.
• 2 moteurs à pistons (Pratt & Whitney R-1830-92) 1200 ch, masse de 567 kg chacun.
• Envergure 29,41 m, longueur 19,43 m, hauteur 5,18 m pour une masse à vide 7 760 kg.
• Charge utile de 6340 kg.

Pour réaliser le simulateur C-47, l'avion a été démonté, consolidé et réaménagé. L'opération de consolidation a pour objectif de rigidifier la carlingue. Pour cela, CL CORPORATION a posé l'avion sur un châssis soutien (6) constitué d'une structure de renfort et d'échelles assurant la rigidité du fuselage de l'avion.

Les mouvements de l'avion, montée-descente, roulis et tangage, sont assurés par 3 châssis liés entre eux :

• le châssis roulis (5), en liaison complète avec le châssis soutien (6), permet à l'avion de faire un mouvement de rotation autour de l'axe x ;
• le châssis tangage (4), autorise à l'avion un mouvement de rotation autour de l'axe y ;
• enfin, le châssis mobile (3) autorise la translation de l'avion suivant l'axe z .

On définit l'ensemble mobile comme étant {3+4+5+6+8+passagers}. La partie fixe de l'ensemble mécanique (châssis fixe (2) et chaise fixe (1)) est ancrée dans une fosse creusée dans le sol du bâtiment (7). L'avion (8) est en appui sur la roue arrière pour l'embarquement des passagers.

Composition du sujet

Le sujet comporte 6 parties

Partie 1 : Vérifier que l'avion n'interfère pas avec le bâtiment.
Partie 2 : Choisir un type d'énergie et d'actionneurs pour la mise en mouvement.
Partie 3 : Valider la chaine d'énergie pneumatique du simulateur.
Partie 4 : Vérifier les choix technologiques garantissant le hon fonctionnement du tangage.
Partie 5 : Fiabiliser le système de tangage par l'ajout d'un mécanisme.
Partie 6 : Valider la conception du châssis mobile en conformité avec les Impératifs de sécurité.